專利名稱：風扇噪音消除系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種噪音消除系統(tǒng)，尤指一種風扇噪音消除系統(tǒng)。
背景技術：
由于信息科技發(fā)展迅速，電子產(chǎn)品(如計算機等)已在人們生活與工作中， 占有越來越重要的地位，且成為不可或缺的工具。而一般為了提升計算機的運 作效能，使得計算機內(nèi)部工作的電子零件(例如中央處理器，Central Processing Unit)所消耗的功率也就越大，因此，導致電子零件所產(chǎn)生的熱效應也越大，而 相對的計算機內(nèi)的溫度越高的工作曲線就越容易漂移，由此造成電子零件運作 不穩(wěn)定，容易使計算機產(chǎn)生誤動作，甚至產(chǎn)生計算機當機現(xiàn)象，而嚴重時會燒 毀計算機內(nèi)部工作的電子零件。由此可見，計算機的散熱一直是一個困擾業(yè)界 的問題，因而，利用風扇來進行電子零件的散熱，就成為計算機架構中不可缺 的一環(huán)；因風扇將計算機內(nèi)產(chǎn)生的熱量帶走，使得計算機在運作中能夠穩(wěn)定， 但風扇雖解決計算機內(nèi)散熱的問題，然而，卻也延伸出風扇在運作時，產(chǎn)生噪 音帶來困擾的問題。
而風扇產(chǎn)生的噪音問題，使業(yè)者受到相當?shù)闹匾暎驗樵胍魰谷水a(chǎn)生不 同程度的不安與焦慮感，增加疲倦度，降低工作效能，還甚者會造成心理與生 理的傷害，所以，有效地消除噪音不但在學術上有其意義，在工業(yè)上極具實用 價值，且對日常生活上的改善也有很大的幫助；目前一般風扇噪音抑制方式可 分為被動式噪音抑制與主動式噪音控制(Active Noise Control,簡稱ANC),其中 主動式噪音控制是利用次音源干涉破壞噪聲源達到控制效果，但主動式噪音控 制須通過個人計算機才能實現(xiàn)控制器，且費用成本較高；而被動式噪音抑制是 由本身機構件做改善而達到噪音量減小為目的，如框罩形狀、扇葉形狀、靜 葉與肋條等設計改變，上述的條件因素改變?nèi)粜枰骖櫟缴岬囊?，通常?得風扇的噪音值愈來愈大，且對于低頻噪音衰減效果有限。
然而，上述的被動式噪音抑制與主動式噪音控制再使用時，仍具有下列缺點
被動式噪音抑制的機構件尺寸設計改變或風扇材質(zhì)改善，均將增加成本， 且對于低頻噪音則是無任何效果。
為了降低風扇噪音量，加裝上額外的被動扇葉或框架，使得風扇產(chǎn)生的共 振頻率提早出現(xiàn)，導致風扇壽命因此降低，且使得計算機內(nèi)部的電子零件受到 共振的影響而損壞。
主動式噪音控制雖需通過個人計算機才能實現(xiàn)控制器，因此，使得單位成 本高不符合需求。
是以，要如何解決上述現(xiàn)有的問題與缺陷，即為本案的發(fā)明人與從事此行 業(yè)的相關廠商所亟欲研究改善的方向所在。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的主要目的，在于提供一種風扇噪音 消除系統(tǒng)，是偵測風扇轉(zhuǎn)速變化所產(chǎn)生的前饋信號，與由感應單元(Sensor)讀取 的反饋信號，并將上述信號傳送至信號放大單元做信號放大后，再傳送至信號 轉(zhuǎn)換單元以轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，且經(jīng)由一復合式控制器接收數(shù)字信號，使復合 式控制器依據(jù)接收的數(shù)字信號做修正與快速收斂運算，取得一反向數(shù)字信號， 信號轉(zhuǎn)換單元是接收反向數(shù)字信號再轉(zhuǎn)換為一反向模擬信號，且信號放大單元 將接收的反向模擬信號做功率放大，并產(chǎn)生一控制信號，依據(jù)控制信號驅(qū)使一 揚聲器(Loudspeaker)發(fā)出反向聲波，因此，風扇產(chǎn)生的噪音聲波與揚聲器發(fā)出的 反向聲波可相互抵消，有效地達到降低噪音，且散熱效果佳。
本發(fā)明的另 一 目的，所述的信號放大單元設有一前級放大器(Pre-Amplifie) 與一后級放大器(Power Amplifier),當風扇轉(zhuǎn)速變化所產(chǎn)生的前饋信號，與感 應單元偵測的反饋信號傳送至前級放大器做信號放大后，并通過信號轉(zhuǎn)換單元 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，傳遞給復合式控制器做修正與快速收斂運算并取得反向數(shù) 字信號，且在經(jīng)由信號轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換與后級放大器做功率放大處理后，并發(fā)出 控制信號以驅(qū)使揚聲器產(chǎn)生與噪聲源大小相等，相位相反的聲波來減低噪音， 以降低風扇所產(chǎn)生的寬帶噪音，并使散熱效果佳。


圖1為本發(fā)明的復合式控制器的系統(tǒng)示意圖
4圖2為本發(fā)明的電路方塊示意圖。
附圖標記說明1-數(shù)字信號微處理器；131-前級放大器；10 -復合式控制器；133-后級放大器；102 -前饋式控制器；15 -感應單元；103 -反饋式控制器；151-誤差麥克風；12-信號轉(zhuǎn)換單元；16-揚聲器；121-模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；161-喇叭；123-數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器；3 -風扇；13-信號放大單元。
具體實施例方式
本發(fā)明的上述目的及其結(jié)構與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式的較佳實施例予以i兌明。
本發(fā)明是一種風扇噪音消除系統(tǒng)，請參閱圖1 、圖2為本發(fā)明的 一較佳實施例，如圖所示本系統(tǒng)為一獨立單體(Standalone)的系統(tǒng)，其應用的方式為主動式噪音控制(Active Noise Control,簡稱ANC)是針對風扇低頻的噪音做處理，且不需搭配個人計算機做輔助使用，以達到節(jié)省成本；其中所述的系統(tǒng)至少包括一數(shù)字信號微處理器l(Micro Digital Signal Processor,簡稱Micro-DSP)、 一感應單元15(Sensor)與一揚聲器16(Loudspeaker)，其中所述的感應單元15是可為一誤差麥克風15l(Error Microphone),是用以偵測反饋誤差的一反饋信號，并所述的揚聲器16是可為一喇叭161(Speaker);所述的數(shù)字信號微處理器1是包括一復合式控制器(Hybrid controller"0、 一信號轉(zhuǎn)換單元12、 一信號放大單元13,其中所述的信號放大單元13將接收的風扇3轉(zhuǎn)速變化產(chǎn)生一前饋信號，與誤差麥克風151偵測的反饋信號做信號放大處理，再傳送至所述的信號轉(zhuǎn)換單元12，使信號轉(zhuǎn)換單元12將上述信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號(Digital Signals),而所述的復合式控制器10將接收到的數(shù)字信號做修正與快速收斂演算出一反向數(shù)字信號，并將反向數(shù)字信號再傳送至所述的信號轉(zhuǎn)換單元12，使信號轉(zhuǎn)換單元12依接收的反向數(shù)字信號，再轉(zhuǎn)換為一反向模擬信號，所述的信號轉(zhuǎn)換單元12將反向模擬信號傳送至所述的信號放大單元13，使得所述的信號放大單元13將接收到的反向模擬信號做功率放大處理后，產(chǎn)生一控制信號，喇叭161依據(jù)接收的控制信號發(fā)出一反向聲波，故，使得風扇3產(chǎn)生的噪音聲波與喇叭161發(fā)出的反向聲波彼此相互抵消，以達到抑制噪音，且不影響到散熱的效果與可節(jié)省成本。
所述的信號放大單元13是分別設有 一 前級放大器131 (Pre-Amplifier,或稱前置級放大器)與一后級放大器(Power Amplifier,或稱功率放大器)133，所述的前級放大器131是以將接收到的信號做信號放大處理，且所述的前級放大器131與所述的誤差麥克風151、風扇3電連接，而所述的后級放大器133,是電連接喇叭161,且用在增強信號功率；所述的信號轉(zhuǎn)換單元12分別設有一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121(Analogue to Digital Converter,筒稱ADC)與 一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器123(Digital to Analogue Converter,簡稱DAC),所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121是用以將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，且所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121與所述的前級放大器131、復合式控制器10電連接，而所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器123是用以接收到的反向數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為反向模擬信號，且所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器123與所述的后級放大器133、復合式控制器10電連接。
在所述的較佳實施例中，復請參閱圖l、圖2所示，所述的復合式控制器10是由一前饋式控制器102(Feed forward controller)與一反饋式控制器103(Feedbackcontroller)所構成，所述的前饋控制器102具有性能佳與穩(wěn)定，而所述的反饋式控制器103具有收斂快速運算，當風扇3運轉(zhuǎn)時，依據(jù)風扇3轉(zhuǎn)速高低變化產(chǎn)生的前饋信號，傳送至所述的前級放大器131,同時，所述的誤差麥克風151偵測反饋誤差的反饋信號也傳送至前級放大器131，使得所述的前級放大器131將反饋信號與前饋信號做信號放大，并將放大后的信號再傳送至所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121，而所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121將接收到的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，嗣，所述的復合式控制器10將讀取接收的數(shù)字信號做修正與快速收斂運算后，并取得反向數(shù)字信號，由所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器123接收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為反向模擬信號后，再經(jīng)由所述的后級放大器133將反向模擬信號做功率放大處理，并產(chǎn)生控制信號以驅(qū)動喇叭161發(fā)出反向聲波，因此，使得風扇3產(chǎn)生的噪音聲波可與喇叭161所發(fā)出的反向聲波相互抵消，以達到寬帶噪音消除的目的，并使散熱效果佳。
本發(fā)明未見公開與使用，也符合發(fā)明專利要件，依法提出申請。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術人員理解，在本發(fā)明權利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1. 一種風扇噪音消除系統(tǒng)，其特征在于其至少包括一揚聲器、一感應單元以及一數(shù)字信號微處理器，其中，所述的數(shù)字信號微處理器設有一信號放大單元，其設有一前級放大器與一后級放大器，所述的前級放大器與所述的感應單元電連接，且所述的后級放大器與所述的揚聲器電連接；一信號轉(zhuǎn)換單元，所述的信號轉(zhuǎn)換單元設有一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器電連接所述的前級放大器，且所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器與所述的后級放大器電連接；一復合式控制器，其與所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器電連接；與當風扇運轉(zhuǎn)產(chǎn)生一前饋信號與所述的感應單元偵測到一反饋信號，同時上述信號傳送至所述的前級放大器做信號放大處理后，傳送至所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，所述的復合式控制器依據(jù)數(shù)字信號做修正與快速收斂演算出一反向數(shù)字信號后，再傳送到所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為一反向模擬信號，而所述的后級放大器將接收的反向模擬信號做功率放大處理，并產(chǎn)生一控制信號以驅(qū)使所述的揚聲器動作，使得達到寬帶噪音消除的目的。
2. 根據(jù)權利要求1所述的風扇噪音消除系統(tǒng)，其特征在于所述的復合式控 制器由 一前饋式控制器與 一反饋式控制器所構成。
3. 根據(jù)權利要求1所述的風扇噪音消除系統(tǒng)，其特征在于所述的感應單元 為一誤差麥克風。
4. 根據(jù)權利要求1所述的風扇噪音消除系統(tǒng)，其特征在于所述的揚聲器為 一喇叭。
5.根據(jù)權利要求1所述的風扇噪音消除系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)為一 獨立單體的系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明是一種風扇噪音消除系統(tǒng)，其至少包括一揚聲器、一感應單元以及一數(shù)字信號微處理器，其中，所述的數(shù)字信號微處理器設有一信號放大單元，其設有一前級放大器與一后級放大器，所述的前級放大器與所述的感應單元電連接，且所述的后級放大器與所述的揚聲器電連接；一信號轉(zhuǎn)換單元，所述的信號轉(zhuǎn)換單元設有一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器電連接所述的前級放大器，且所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器與所述的后級放大器電連接；一復合式控制器，其與所述的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器電連接；因此，風扇產(chǎn)生的噪音聲波與揚聲器發(fā)出的反向聲波可相互抵消，有效地達到降低噪音，且散熱效果佳。
文檔編號F04D25/02GK101498321SQ200810006408
公開日2009年8月5日 申請日期2008年2月2日 優(yōu)先權日2008年2月2日
發(fā)明者廖元良, 廖翊宏, 李志仁, 蘇富誠 申請人:奇鋐科技股份有限公司